考点02运动的合成与分解（原卷版）

05抛体运动[考点02]运动的合成与分解1．基本概念(1)运动的合成：已知分运动求合运动．(2)运动的分解：已知合运动求分运动．2．遵循的法则位移、速度、加速度都是矢量，故它们的合成与分解都遵循平行四边形定则．3．运动分解的原则根据运动的实际效果分解，也可采用正交分解法．4．合运动与分运动的关系(1)等时性：合运动和分运动经历的时间相等，即同时开始、同时进行、同时停止．(2)独立性：一个物体同时参与几个分运动，各分运动独立进行，不受其他分运动的影响．(3)等效性：各分运动的规律叠加起来与合运动的规律有完全相同的效果．1．运动性质的判断加速度(或合外力)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(不变：匀变速运动,变化：非匀变速运动))eq\a\al(加速度或合外力,方向与速度方向)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(共线：直线运动,不共线：曲线运动))2．判断两个直线运动的合运动性质，关键看合初速度方向与合加速度方向是否共线．两个互成角度的分运动合运动的性质两个匀速直线运动匀速直线运动一个匀速直线运动、一个匀变速直线运动匀变速曲线运动两个初速度为零的匀加速直线运动匀加速直线运动两个初速度不为零的匀变速直线运动如果v合与a合共线，为匀变速直线运动如果v合与a合不共线，为匀变速曲线运动典例1(合运动与分运动的关系)跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，如图所示，当运动员从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是()A．风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成的动作越多B．风力越大，运动员着地时的竖直速度越大，有可能对运动员造成伤害C．运动员下落时间与风力无关D．运动员着地速度与风力无关典例2(两互成角度运动的合运动性质的判断)如图甲所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其v－t图像如图乙所示，同时人顶着杆沿水平地面运动的x－t图像如图丙所示．若以地面为参考系，下列说法正确的是()A．猴子的运动轨迹为直线B．猴子在0～2s内做匀变速曲线运动C．t＝0时猴子的速度大小为8m/sD．猴子在0～2s内的加速度大小为4eq\r(2)m/s21．对于两个分运动及其合运动，下列说法正确的是()A．合运动的速度一定比两个分运动的速度都大B．合运动的速度至少比其中一个分运动的速度大C．合运动的速度方向就是物体实际运动的方向D．合运动的时间一定比分运动的时间长2．关于相互垂直的一个匀速直线运动和一个匀加速直线运动的合运动，下列说法正确的是()A．一定是曲线运动B．可能是直线运动C．运动的方向不变D．速度一直在变，是变加速运动3.如图所示，一架飞机沿与水平方向成37°角的方向斜向上做匀速直线运动(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，速度的大小为v＝200m/s，下列说法正确的是()A．经过t＝4s飞机发生的水平位移是800mB．飞机在竖直方向的分速度是100m/sC．经过t＝4s飞机在竖直方向上升了480mD．在飞机飞行过程中飞行员处于完全失重状态4.(2023·杭州·期中)同学们到中国科技馆参观，看到了一个有趣的科学实验：如图所示，一辆小火车在平直轨道上匀速行驶，当火车将要从“”形框架的下方通过时，突然从火车顶部的小孔中向上弹出一小球，该小球越过框架后，又与通过框架的火车相遇，并恰好落回原来的孔中．下列说法中正确的是()A．相对于小火车，小球运动的轨迹是曲线B．相对于地面，小球运动的轨迹是直线C．小球能落回小孔是因为小球在空中运动的过程中受到水平向前的力D．小球能落回小孔是因为小球具有惯性，在水平方向保持与火车相同的速度5.(2022·湖州市高一期末)两端封闭的玻璃管中注满清水，迅速将管转至图示竖直位置，管内一个红蜡块立即以v1＝4cm/s的速度匀速上浮，此时使玻璃管沿x轴正方向移动，当玻璃管沿x轴()A．匀速运动时，红蜡块的轨迹是一条曲线B．以v2＝3cm/s速度匀速运动时，红蜡块的速度大小是7cm/sC．以v2＝3cm/s速度匀速运动，2s内红蜡块的位移大小是10cmD．由静止开始做a＝4cm/s2的匀加速运动时，红蜡块的轨迹是一条直线6.如图所示，一热气球在匀加速竖直向上运动的同时随着水平气流向右匀速运动，若设竖直向上为y轴正方向，水平向右为x轴正方向，则热气球实际运动的轨迹可能是()7.(2022·陕西西安市长安一中月考)如图所示是物体在相互垂直的x方向和y方向运动的v－t图像．以下判断正确的是()A．在0～1s内，物体做匀速直线运动B．在0～1s内，物体做匀变速直线运动C．在1～2s内，物体做匀变速直线运动D．在1～2s内，物体做匀变速曲线运动8.(2021·山东省实验中学高一期末)如图所示，战斗机离舰执行任务，若战斗机离开甲板时的水平分速度为40m/s，竖直分速度为20m/s，之后飞机在水平方向做加速度大小等于2m/s2的匀加速直线运动，在竖直方向做加速度大小等于1m/s2的匀加速直线运动．则离舰后()A．飞机的运动轨迹为曲线B．10s内飞机水平方向的分位移是竖直方向的分位移大小的2倍C．10s末飞机的速度方向与水平方向夹角为30°D．飞机在20s内水平方向的平均速度为50m/s9．(2022·枣庄市高一期末)在一光滑水平面内建立平面直角坐标系，一物体从t＝0时刻起，由坐标原点O(0,0)开始运动，其沿x轴和y轴方向运动的速度—时间(v－t)图像分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是()A．前2s内物体沿x轴做匀速直线运动B．2～4s内物体做匀加速直线运动C．4s末物体的坐标为(4m,4m)D．4s末物体的坐标为(6m,2m)10.(2023·河南新乡市高三测试)快递公司推出了用无人机配送快递的方法．某次配送快递无人机在飞行过程中，水平方向速度vx及竖直方向速度vy与飞行时间t的关系图像如图甲、乙所示．下列关于无人机运动的说法正确的是()A．0～t1时间内，无人机做曲线运动B．t2时刻，无人机运动到最高点C．t3～t4时间内，无人机做匀变速直线运动D．t2时刻，无人机的速度大小为eq\r(v02＋v22)11.(2023·云南·期中)如图甲所示，在一端封闭、长约1m的玻璃管内注满清水，水中放一个蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧，然后将这个玻璃管倒置，在蜡块沿玻璃管上升的同时，将玻璃管水平向右移动.假设从某时刻开始计时，蜡块在玻璃管内每1s上升的距离都是10cm，玻璃管向右匀加速平移，每1s通过的水平位移依次是2.5cm、7.5cm、12.5cm、17.5cm.图乙中，y表示蜡块竖直方向的位移，x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移，t＝0时蜡块位于坐标原点.(1)请在坐标图中画出蜡块4s内的轨迹；(2)求玻璃管向右平移的加速度大小a；(3)求t＝2s时蜡块的速度大小v.12.一物体在光滑水平面上运动，它在相互垂直的x方向和y方向上的两个分运动的速度－时间图像如图所示.(1)计算物体的初速度大小；(2)计算物体在前3s内的位移大小.13.如图所示，从广州飞往上海的航班上午10点到达上海浦东机场，若飞机在开始降落时的水平分速度为60m/s，竖直分速度为6m/s，已知飞机在水平方向做加速度大小等于2m/s2的匀减速直线运动，在竖直方向做加速度大小等于0.2m/s2的匀减速直线运动，则飞机落地之前()A．飞机的运动轨迹为曲线B．经20s飞机水平方向的分速度与竖直方向的分速度大小相等C．在第20s内，飞机在水平方向的分位移与竖直方向的分位移大小相等D．飞机在第20s内，水平方向的平均速度为21m/s14.(2023·湖北省模拟)图甲为我国运动员参加冰壶比赛的场景．比赛中投壶手在投出冰壶时会带有一定的旋转(自旋)，擦冰手在冰壶运动的前方高速摩擦冰面(刷冰)，减小冰壶前方受到的摩擦力，可使冰壶做曲线运动．在图乙所示的各图中，圆表示冰壶，ω表示冰壶自旋的方向，v表示冰壶前进的方向，则在刷冰的过程中，冰壶的运动轨迹(虚线表示